Progettazione top -down dei dispositivi integrati e simulazioni elettro -ottiche: analisi multiscala dei risultati ottenuti nelle linee LA4.10 e LA4.15 e benchmarking

LINEA DI ATTIVITÀ

LA 4.18


Risultati ottenuti

  • Sono stati teorizzati i criteri di accoppiamento e di misura per l’implementazione di questi sistemi integrati e validati mediante misure sperimentali su dispositivi di benchmark e su dispositivi realizzati in IEMAP
  • L’ottimizzazione e l’integrazione discreta sono al momento l’opzione più conveniente per i sistemi ibridi
  • Sono stati misurati i dispositivi sviluppati nelle LA 4.12 e 4.15. Tali dispositivi, seppur prototipali, soddisfano gran parte delle regole di accoppiamento modellizzate in questa LA

Benefici e prospettive di applicazione per il sistema energetico nazionale

I modelli sviluppati servono a predire le performance di celle solari o moduli in ambiente operativo prima della loro introduzione. Sistemi PV+Accumulo più grandi possono realmente giovare alla massimizzazione dell’autoconsumo, riducendo richiesta energetica dalla rete. Possibile scalabilità della taglia dei sistemi in base alle esigenze specifiche

REFERENTE/I

Stefano Rampino – CNR

Grado di innovazione

I dispositivi «fotovotaico+accumulo» studiati in letteratura sono generalmente proof-of-concept di metodi di fabbricazione monolitica, con poca attenzione alle performance elettriche e all’efficienza. Per la prima volta sono stati indagati i criteri essenziali per l’accoppiamento elettrico dei dispositivi, massimizzando l’efficienza di conversione e di accumulo energetico. Sono stati sviluppati modelli di sistemi innovativi fotovoltaico+accumulo basati sull’interconnessione di convertitori DC-DC

Attività di disseminazione effettuate

  • IEMAP Training Course: Technologies for the Accelerated Design of Materials for Energy
  • Seminario: «Numerical Modeling of PV-based Energy Systems from Devices to Renewable Energy Communities» c/o IMEM, 23/09/24
  • «Laboratorio di Sostenibilità» c/o IMEM – CNR, Edizioni 2023 e 2024
  • Pubblicazione: «Dynamic Analysis of a Supercapacitor DC-Link in Photovoltaic Conversion Applications», Energies 2023, 16(16), 5864
  • Contributo Orale 3a Conferenza ICECCME: «Simulation of Supercapacitor Charge and Discharge in Photovoltaic Applications»

Allegati

D4.44 – Rapporto tecnico: “Prototipo di dispositivo ibrido di benchmark (a base di celle solari di Silicio cristallino) di alta efficienza”

D4.45 – Rapporto tecnico: “Risultati dei test di tutti i dispositivi di test realizzati in questo progetto in un ampio range di condizioni sperimentali”

D4.46 – Database: “Dati sperimentali relativi alle proprietà dei materiali utilizzati per le interfacce fra le componenti fotovoltaiche e di accumulo, prima, durante e dopo i test dei dispositivi”

D.4.47 – Prototipo: “Dimostratori di dispositivo ibrido di benchmark”

D4.48 – Rapporto tecnico: “Risultati dei test sui dispositivi realizzati”

D4.49 – Rapporto tecnico: “Dati sperimentali generali”